Increasing Service Availability in Intelligent Video Surveillance Systems by Fault Detection and Dynamic Reconfiguration

In this paper, we present an approach for increasing service availability in intelligent video surveillance systems (IVS). A typical IVS system consists of various intelligent video sensors that combine image sensing with video analysis and network streaming. System monitoring and fault diagnosis followed by appropriate system reconfiguration mitigate effects of faults and therefore enhance the system’s fault tolerance. The applied monitoring and diagnosis unit (MDU) allows the detection of both nodeand system-level faults. Lacking redundant hardware such reconfigurations are established by graceful degradation of the overall application. Multi-objective optimization is used to compute a new degraded system configuration by trading off quality of service (QoS), energy consumption, and service availability. We demonstrate our approach by typical scenarios in an IVS-system that necessitates reconfiguration. Kurzfassung – In dieser Arbeit wird ein Ansatz zur Verbesserung der Dienstverfügbarkeit in intelligenten Videoüberwachungssystemen (IVS) präsentiert. Ein IVSSystem besteht typischerweise aus mehreren intelligenten Videokameras die Szenen aufnehmen und diese Daten analysieren und über ein Netzwerk versenden. Ein Monitoring mit daran gekoppelter Fehlerdiagnose und entsprechender Rekonfiguration verbessert die Fehlertoleranz des gesamten Systems. Die verwendete Monitoring und Diagnose Einheit (MDU) ermöglicht das Erkennen von sowohl Systemals auch Knoten-bezogener Fehlfunktionen. Bei nicht redundanter Hardware wird die Rekonfiguration durch angemessene Verringerung der Gesamtqualität im System erreicht. Die Verringerung wird im Detail durch optimierten Trade-off von Quality of Service (QoS), Energieverbrauch und Dienstverfügbarkeit bestimmt. Der Ansatz wird anhand eines typischen IVS-Szenarios das Reconfiguration nötig macht näher verdeutlicht.